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辣椒是我国重要的经济作物，但其生产过程中容易受炭疽病、蓟马等诸多病虫害的威胁。研究报道三唑类杀菌剂在防治辣椒炭疽病等真菌性病害中具有较好的效果，新烟碱类杀虫剂对辣椒蓟马等害虫防效显著，这两类农药应用广泛且用量较大，然而，我国农药有效利用率仅有39.8%，远低于欧美国家农药利用率。因此，提高农药利用率、降低农药使用量具有重要科学与现实意义。本文以典型三唑类杀菌剂苯醚甲环唑和新烟碱类杀虫剂噻虫嗪为目标农药，通过研究不同区域、施药剂量及种植模式下苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒种植体系中的原始沉积量、残留消解动态、持留性及其田间防效，阐明了苯醚甲环唑和噻虫嗪在不同区域辣椒种植体系中的沉积规律及其消解特征，重点探明了四个辣椒主产区两种农药的最低有效控害剂量、环境与食品安全最大允许施药量，初步确定了苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒种植体系中的施用限量范围，并通过16S rDNA扩增子测序分析两种农药对土壤微生物群落结构组成的影响，进一步验证两种农药在减量浓度下的生态环境安全性，为农药施用限量标准草案的制定提供科学依据。主要研究结果如下：
在0.5X、0.75X、X、1.5X、2X（苯醚甲环唑：37.5g a.i./hm2、56.25g a.i./hm2、75g a.i./hm2、112.5g a.i./hm2、150g a.i./hm2；噻虫嗪：15.75g a.i./hm2、23.63g a.i./hm2、31.50g a.i./hm2、47.25g a.i./hm2、63g a.i./hm2）五种施药剂量下，苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒植株各部位及种植土壤中的原始沉积量随着施药剂量的增加而上升，同一施药剂量下辣椒植株各部位及其种植土壤中两种农药原始沉积量大小均为辣椒上部叶＞辣椒下部叶＞辣椒上部茎＞辣椒下部茎＞种植土壤＞辣椒果实；同一施药剂量下大棚辣椒种植体系中苯醚甲环唑和噻虫嗪原始沉积量高于露地辣椒种植体系，分别为露地的1.0-2.4倍和1.1-3.6倍；最低推荐剂量苯醚甲环唑在不同区域露地辣椒植株地上部沉积量大小为河北（15.18mg/kg）＞安徽（14.89mg/kg）＞浙江（13.36mg/kg）＞海南（11.67mg/kg），噻虫嗪沉积量相应为河北（9.23mg/kg）＞安徽（9.11mg/kg）＞浙江（7.93mg/kg）＞海南（6.35mg/kg）。苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒叶、茎、果实及土壤中的消解均呈现先快后慢的趋势，在辣椒根中的残留浓度先上升后下降；噻虫嗪施药后7d辣椒叶和茎上均检测到少量噻虫嗪代谢产物噻虫胺的产生；不同施药剂量下，苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒植株各部位及种植土壤中的残留浓度随着施药剂量的增加而增加；不同种植区域下，苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒植株及其种植土壤中的消解速率大小为海南＞浙江/安徽＞河北，半衰期大小为河北＞安徽＞浙江＞海南；不同种植模式下，大棚中苯醚甲环唑和噻虫嗪半衰期分别为露地的1.0-3.7倍、1.1-4.8倍。
五种施药剂量下，苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒植株的总持留率随着施药剂量的增加呈现先增加后趋于不变的趋势；不同种植模式下，大棚中苯醚甲环唑和噻虫嗪持留率分别是露地的1.1-2.6倍和1.1-2.1倍；通过施药剂量、靶区沉积量及田间防效三者之间的内在关系，得出苯醚甲环唑在不同区域露地辣椒种植体系中对炭疽病的最低有效控害剂量分别为51.14g a.i./hm2（河北）、52.34g a.i./hm2（安徽）、51.96g a.i./hm2（浙江）、54.92g a.i./hm2（海南），基于最低推荐剂量可分别减量31.8%、30.2%、30.7%、26.8%；噻虫嗪对辣椒蓟马的最低有效控害剂量分别为20.51g a.i./hm2（河北）、21.36g a.i./hm2（安徽）、22.48g a.i./hm2（浙江）、22.93g a.i./hm2（海南），基于最低推荐剂量可分别减量34.9%、32.2%、28.6%、27.2%。
通过蚯蚓毒性试验结合环境风险评价模型得出露地辣椒种植体系中苯醚甲环唑和噻虫嗪基于环境安全的最大允许施药量分别为153g a.i./hm2、268.7g a.i./hm2；通过辣椒果实农药残留与膳食风险评估模型确定不同区域辣椒种植体系中苯醚甲环唑和噻虫嗪基于食品安全的最大允许施药量分别为141.8g a.i./hm2、151.9g a.i./hm2；综合考虑最低有效控害剂量、环境和食品安全最大允许施药量三者之间关系，明确了露地辣椒种植体系中苯醚甲环唑和噻虫嗪施药限量范围分别为51.14-141.8g a.i./hm2、20.51-151.9g a.i./hm2；针对不同辣椒种植区域土壤开展室内模拟农药暴露实验，研究发现苯醚甲环唑和噻虫嗪在基于减量剂量下对土壤微生物群落结构多样性与丰度没有显著影响，进一步验证表明两种农药在减量剂量下使用对土壤生态环境是安全的。因此，在满足食品安全、环境安全及防效需求的前提下，建议苯醚甲环唑和噻虫嗪在不同种植区域露地辣椒体系中基于最低推荐剂量可分别平均减量29.3%和31.0%施用。
在0.5X、0.75X、X、1.5X、2X（苯醚甲环唑：37.5g a.i./hm2、56.25g a.i./hm2、75g a.i./hm2、112.5g a.i./hm2、150g a.i./hm2；噻虫嗪：15.75g a.i./hm2、23.63g a.i./hm2、31.50g a.i./hm2、47.25g a.i./hm2、63g a.i./hm2）五种施药剂量下，苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒植株各部位及种植土壤中的原始沉积量随着施药剂量的增加而上升，同一施药剂量下辣椒植株各部位及其种植土壤中两种农药原始沉积量大小均为辣椒上部叶＞辣椒下部叶＞辣椒上部茎＞辣椒下部茎＞种植土壤＞辣椒果实；同一施药剂量下大棚辣椒种植体系中苯醚甲环唑和噻虫嗪原始沉积量高于露地辣椒种植体系，分别为露地的1.0-2.4倍和1.1-3.6倍；最低推荐剂量苯醚甲环唑在不同区域露地辣椒植株地上部沉积量大小为河北（15.18mg/kg）＞安徽（14.89mg/kg）＞浙江（13.36mg/kg）＞海南（11.67mg/kg），噻虫嗪沉积量相应为河北（9.23mg/kg）＞安徽（9.11mg/kg）＞浙江（7.93mg/kg）＞海南（6.35mg/kg）。苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒叶、茎、果实及土壤中的消解均呈现先快后慢的趋势，在辣椒根中的残留浓度先上升后下降；噻虫嗪施药后7d辣椒叶和茎上均检测到少量噻虫嗪代谢产物噻虫胺的产生；不同施药剂量下，苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒植株各部位及种植土壤中的残留浓度随着施药剂量的增加而增加；不同种植区域下，苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒植株及其种植土壤中的消解速率大小为海南＞浙江/安徽＞河北，半衰期大小为河北＞安徽＞浙江＞海南；不同种植模式下，大棚中苯醚甲环唑和噻虫嗪半衰期分别为露地的1.0-3.7倍、1.1-4.8倍。
五种施药剂量下，苯醚甲环唑和噻虫嗪在辣椒植株的总持留率随着施药剂量的增加呈现先增加后趋于不变的趋势；不同种植模式下，大棚中苯醚甲环唑和噻虫嗪持留率分别是露地的1.1-2.6倍和1.1-2.1倍；通过施药剂量、靶区沉积量及田间防效三者之间的内在关系，得出苯醚甲环唑在不同区域露地辣椒种植体系中对炭疽病的最低有效控害剂量分别为51.14g a.i./hm2（河北）、52.34g a.i./hm2（安徽）、51.96g a.i./hm2（浙江）、54.92g a.i./hm2（海南），基于最低推荐剂量可分别减量31.8%、30.2%、30.7%、26.8%；噻虫嗪对辣椒蓟马的最低有效控害剂量分别为20.51g a.i./hm2（河北）、21.36g a.i./hm2（安徽）、22.48g a.i./hm2（浙江）、22.93g a.i./hm2（海南），基于最低推荐剂量可分别减量34.9%、32.2%、28.6%、27.2%。
通过蚯蚓毒性试验结合环境风险评价模型得出露地辣椒种植体系中苯醚甲环唑和噻虫嗪基于环境安全的最大允许施药量分别为153g a.i./hm2、268.7g a.i./hm2；通过辣椒果实农药残留与膳食风险评估模型确定不同区域辣椒种植体系中苯醚甲环唑和噻虫嗪基于食品安全的最大允许施药量分别为141.8g a.i./hm2、151.9g a.i./hm2；综合考虑最低有效控害剂量、环境和食品安全最大允许施药量三者之间关系，明确了露地辣椒种植体系中苯醚甲环唑和噻虫嗪施药限量范围分别为51.14-141.8g a.i./hm2、20.51-151.9g a.i./hm2；针对不同辣椒种植区域土壤开展室内模拟农药暴露实验，研究发现苯醚甲环唑和噻虫嗪在基于减量剂量下对土壤微生物群落结构多样性与丰度没有显著影响，进一步验证表明两种农药在减量剂量下使用对土壤生态环境是安全的。因此，在满足食品安全、环境安全及防效需求的前提下，建议苯醚甲环唑和噻虫嗪在不同种植区域露地辣椒体系中基于最低推荐剂量可分别平均减量29.3%和31.0%施用。